新建道路與既有高速公路交叉臨時保通設計

趙麗君

(西南交大土木設計有限公司， 四川成都 610031)

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新建道路與既有高速公路交叉臨時保通設計

趙麗君

(西南交大土木設計有限公司， 四川成都 610031)

以新建道路與既有高速公路交叉為例，從總體方案選擇、線型指標選取、工程規(guī)模控制，以及臨時保通的交通組織措施和施工要點等方面探討高速公路臨時改線設計的方法，對類似工程提供借鑒。

高速公路；臨時改線；保通方案

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化進程加快，城市范圍不斷擴大，而建成于城市周邊的既有高速公路，其原有橋梁、涵洞等交叉預留結(jié)構(gòu)物，已無法滿足新建道路或改建道路與高速公路交叉的工程要求，為了盡量減小交叉工程在施工期間對原高速公路正常通行的影響，需對高速公路進行臨時改線設計。

總體的來說，高速公路臨時改線有三種方式，一是半幅通行，二是單側(cè)改線，三是雙側(cè)改線。半幅通行減少了原有高速公路車道數(shù)，不適用于車流量較大的情況；雙側(cè)改線將原高速公路交叉節(jié)點圍堵在里面，形成一個封閉區(qū)，需要在改線路基下設置臨時通道，或者搭設臨時便橋，進出封閉區(qū)，工程造價較高；單側(cè)改線有雙幅改線和單幅改線兩種，單幅改線適用于分幅施工交叉節(jié)點結(jié)構(gòu)物的情況，需要利用既有高速公路半幅路基，保持雙向通行，單幅改線較雙幅改線節(jié)約工程造價，但單幅改線需要頻繁更改交通組織，對既有高速公路的交通將造成一定的干擾。因此，在實際應用時，需根據(jù)交叉點的實際條件分析確定。

1　工程概況

某新建道路穿越已建城市外環(huán)高速公路，道路等級為城市次干路，雙向4車道，設計時速40 km/h，路基寬度為30 m，斷面布置為3 m人行道+24 m車行道+3 m人行道。已建城市外環(huán)高速公路為雙向6車道，設計時速100 km/h，路基寬度為34.5 m，斷面布置為：0.75 m土路肩+3.0 m硬路肩+3×3.75 m車行道+0.75 m硬路肩+3 m中央分隔帶+0.75 m硬路肩+3×3.75 m車行道+3.0 m硬路肩+0.75 m土路肩。穿越點處的外環(huán)高速公路為填方路基，周邊地形較為平坦，路基填高3～4 m。交叉角度70°。外環(huán)高速公路為城市環(huán)狀加放射形高速公路網(wǎng)的重要組成部分，交通流量較大，穿越段位于兩高速立交之間，其中距離較近的立交620 m，距離最近的匝道減速車道終點僅29 m。穿越點附近高速平面位于直線上，縱面位于0.7 %下坡段。

2　方案擬定

依據(jù)高速公路主管部門對穿越道路技術要求的規(guī)定，新建道路原則上以下穿方式穿越既有高速公路，并保證橋下凈空>5.5 m[1]。由于高速公路交通繁忙，施工時不能影響正常的交通秩序，經(jīng)實地踏勘，高速兩側(cè)地形平坦，內(nèi)側(cè)綠地基本形成，外側(cè)主要為荒地，考慮穿越點交叉結(jié)構(gòu)為橋梁，依據(jù)類似工程案例[5]，橋梁采取分幅施工，高速公路臨時改線選擇單側(cè)(外側(cè))，利用一幅既有高速公路路基，保持雙向通行。

2.1改線設計原則

作為臨時改線工程，服役期較短，如何在保證使用功能的前提下，減小工程規(guī)模，是設計的重點和難點。確定合理的改線原則，應考慮以下幾個方面。

(1)依據(jù)原高速公路交通量情況合理確定行車速度和服務水平，保證一定的通行能力[2]；

(2)改線工程服役期短，交叉工程施工完成后，需要拆除并恢復高速公路交通，因此，在保證一定通行能力的前提下，需盡量減小工程規(guī)模；

(3)原高速公路上的設施應盡量少遷少改，減少后期拆除恢復的工作量。

2.2改線設計指標的選取

2.2.1原高速公路通行能力分析

通過對既有高速公里交通量的調(diào)查，近幾年交通量增長較為平緩，2013年，42 390 veh/d， 2014年，45 581 veh/d，2015年，48 490 veh/d，采用趨勢外推法預測建設期2016年的年平均日交通量為51 042 veh/d。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)可推算此高速公路的高峰小時系數(shù)為0.16，方向不均勻系數(shù)為0.6，則高峰小時交通量=年平均日交通量×高峰小時系數(shù)×方向不均勻系數(shù)=51 042 veh/d×0.16×0.6=4 900 veh/h。分別采用100 km/h，80 km/h和60 km/h三擋設計車速所需車道數(shù)以及服務水平，如表1。

2.2.2設計指標的選取

設計指標直接影響改線的工程規(guī)模，通過上述交通量分析，選用設計時速80 km/h，保持原有的車道數(shù)不變，能夠保持三級服務水平。由于原高速公路距離立交很近，在平面線形指標的選擇上，為了盡量縮短改線長度，曲線半徑不能過大，同時考慮交叉工程施工的工作面寬度，本次改線采用兩

表1　不同設計車速所需車道數(shù)

個反S形平曲線，平曲線半徑510 m，大于規(guī)范最小值400 m[3]，改線總長度為737.387 m?？v斷面設計時在滿足規(guī)范要求的前提下，綜合考慮項目所在地形地貌和起終點與繞城高速公路順接等因素，進行設計。避免過多填挖，增加土石方工程量，采用較小的填高。

2.2.3路基寬度的確定

原高速公路為整體式路基，總寬34.5 m。此次改線采用分幅式路基，設計時速80 km/h，分幅式路基寬度取16 m[3]。橫斷面布置為：左側(cè)硬路肩0.75 m、行車道3×3.75 m、右側(cè)硬路肩2.5 m、土路肩2×0.75 m。

2.3改線路基設計

臨時改線路基主要以填方為主，為了加快填方速度，保證施工后能快速開放交通。路基填料宜使用級配較好且最大粒徑小于15 cm的粗粒土作為填料。其中在銜接部位，為了控制新老路基的不協(xié)調(diào)變形，必須清除接觸面(原路邊坡)的腐殖土，如銜接段填方高度較大，應鋪設橫向土工格柵。改線路堤邊坡防護，考慮后期需要拆除，宜以植物防護為主，后期拆除恢復較為容易，且節(jié)約造價。

2.4路面結(jié)構(gòu)設計

路面結(jié)構(gòu)設計主要考慮使用時間的長短、方便施工及拆除。

改線工程使用時間約為1年，從施工速度和拆除方面，宜選用瀝青路面，結(jié)構(gòu)層厚度應在保證使用壽命的前提下，盡量減小厚度。此次設計，采用以下路面結(jié)構(gòu)。

上面層： 4 cm細粒式普通瀝青混凝土AC-13C。

下面層：6 cm AC-20C中粒式普通瀝青混凝土。

封層：0.6 cm厚ES-2型稀漿封層。

基層:20 cm厚5 %水泥穩(wěn)定碎石。

墊層：20 cm厚級配碎石。

結(jié)構(gòu)層總厚度50.6 cm。

2.5臨時交通導改

2.5.1導改方案

改線段在整個施工期內(nèi)，保持雙向通行，并進行車輛限速。具體按以下六個步驟進行。

步驟一：在原高速公路北側(cè)修建一幅寬16 m上行線臨時通行便道，設計時速80 km/h，長度737.387 m，便道開口處設置圓角紅白錐筒，拆除開口處路側(cè)波形護欄，道路前方設置限速及警告標志牌。

步驟二： 將上行交通流引導至臨時道路，下行交通引導至北幅道路通行，封閉南半幅道路進行施工。

步驟三：待南半幅橋梁施工完畢后，恢復交通，將下行交通引導南半幅通行，封閉北半幅道路，施做北半幅橋梁；

步驟四：待北半幅橋梁施工完成后通車，重新修筑中央隔離波形護欄和左幅路側(cè)波形護欄;

步驟五：待波形護欄建成后，拆除施工期間交安設施，恢復高速公路通行。

2.5.2臨時交通導改措施

(1)設置警告區(qū)、上游過渡區(qū)、緩沖區(qū)、工作區(qū)、下游過渡區(qū)和終止區(qū)等6個區(qū)域[4]，嚴格按照規(guī)范要求設定各區(qū)域長度。橋梁分幅施工時，依次分別封閉高速公路上、下行線行車道，將交通流通過臨時便道引導通過，依次設置：“前方1 600 m施工”、“禁止超車”、“限速80 km/h”、“前方1 000 m施工”、“禁止超車”、“限速80 km/h”、“前方500 m施工”、“禁止超車”、“限速80 km/h”；在上游過渡區(qū)設保通人員一名，按間距10～20 m擺置反光錐筒，并安置黃閃燈，引導車輛平穩(wěn)通過；作業(yè)區(qū)按實際長度安裝紅色指示燈；下游過渡區(qū)擺放錐形標；終止區(qū)擺放解除禁止超車標志；夜間在上游過渡區(qū)內(nèi)設頻閃警告燈；以上標志牌及錐形筒均采用反光材料制作，并派專人維護現(xiàn)場交通秩序，確保高速公路的交通正常。

(2)在當?shù)刂髁髅襟w提前一個月公布交通管制信息。并通過收費站點進一步提示過路駕駛員，通過各種渠道進行施工安全提示和安全教育。

(3)成立安全交通管理小組，配備安全交通管理專用指揮車輛，在施工期間進行 管制與現(xiàn)場安全設施圍護。

(4)對全體人員進行安全保通教育，進行安全保通技術交底。

(5)施工人員著桔黃色醒目施工標志服，施工機械車輛車尾掛反光標志。

(6)所有安全設施、標志標牌等需及時進行保養(yǎng)、圍護和更新。

(7)按照規(guī)范，采用A級標準設置完善的標志、標線、視線誘導標、隔離柵；中間設置隔離墩及防眩板，兩側(cè)設置波形護欄，波形護欄上設置附著式輪廓標。

2.6原高速公路交安、機電設施的保護

原高速公路上的交安及機電設施，如交叉工程施工對其產(chǎn)生影響，宜盡量考慮再利用，以減少成本，控制造價。對于原高速公路上敷設的通信光纜，必須調(diào)查清楚數(shù)量、種類、功能，然后確定合理的遷改或保護措施，并減少后期恢復時重復進行遷改。

3　結(jié)束語

新建道路與既有高速公路相交，為了保證交叉工程在施工期間，不影響既有高速的正常通行，對高速公路進行臨時改線，臨時改線需要結(jié)合項目本身的特點選擇改線方式，制定改線原則，通過交通量分析選取合理的改線指標，控制改線工程規(guī)模。并從改線工程的實際特點出發(fā)，進行路基路面設計，并注重施工期間的交通組織設計，盡量減小改線后對高速公路正常運營的影響。

[1]CJJ 37-2012 城市道路工程設計規(guī)范[S].

[2]JTJ B01-2014 公路工程技術標準[S].

[3]JTG D20-2006 公路路線設計規(guī)范[S].

[4]JTG H30-2015 公路養(yǎng)護作業(yè)安全操作規(guī)程[S].

[5]牛高，吳宏宇.新普路與成雅高速公路交叉工程方案比選[J].公路交通科技，2010(10)：32-35.

趙麗君(1982～)，女，碩士，工程師，主要從事公路、市政道路設計工作。

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[定稿日期]2016-05-30